JPH11154631A - Multielement capacitor - Google Patents
Multielement capacitorInfo
- Publication number
- JPH11154631A JPH11154631A JP10249326A JP24932698A JPH11154631A JP H11154631 A JPH11154631 A JP H11154631A JP 10249326 A JP10249326 A JP 10249326A JP 24932698 A JP24932698 A JP 24932698A JP H11154631 A JPH11154631 A JP H11154631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- capacitor structure
- structure according
- ceramic
- capacitors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 7
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 7
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 11
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000587161 Gomphocarpus Species 0.000 description 1
- 241000009298 Trigla lyra Species 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- WTKKCYNZRWIVKL-UHFFFAOYSA-N tantalum Chemical compound [Ta+5] WTKKCYNZRWIVKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/28—Structural combinations of electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices with other electric components not covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/38—Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
- H01G4/385—Single unit multiple capacitors, e.g. dual capacitor in one coil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Ceramic Capacitors (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、共通端子を有する
少なくとも１つのセラミック容量素子と少なくとも１つ
のタンタル容量素子とを共通ケース内に収容し、高周波
性能を高めるためのコンデンサ構造体に関するものであ
る。複合的な容量素子は、いずれの種類の単体容量素子
よりも、広い周波数範囲にわたって低い高周波インピー
ダンスおよび低い等価直列抵抗（ＥＳＲ：equivalent s
eries resistance)を呈し、更に単一の実装処理に伴う
節約も同時に得られる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitor structure for accommodating at least one ceramic capacitor having a common terminal and at least one tantalum capacitor in a common case to enhance high-frequency performance. . Composite capacitive elements have lower high-frequency impedance and lower equivalent series resistance (ESR) over a wider frequency range than either type of single capacitive element.
eries resistance) and the savings associated with a single implementation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】より高速なマイクロプロセッサ・チップ
の開発およびこれらのチップに給電するために用いる電
力変換回路（通常、スイッチ・モード電源）の最小化の
ために、小さな設置面積の低ＥＳＲコンデンサに対する
需要が増大している。これらのコンデンサは、スイッチ
ング周波数における出力電圧の変動および電源の高調波
を最少に抑える必要がある。また、これらは、マイクロ
プロセッサ・チップに局部的な電源を供給し、プロセッ
サの電流需要がシフトする際に、容認可能な限度に電源
電圧を維持するためにも用いられる。BACKGROUND OF THE INVENTION Due to the development of faster microprocessor chips and the minimization of the power conversion circuits (typically switch mode power supplies) used to power these chips, small footprint low ESR capacitors have been developed. Demand is growing. These capacitors need to minimize output voltage variations at the switching frequency and power supply harmonics. They are also used to provide local power to the microprocessor chip and maintain the power supply voltage to an acceptable limit as processor current demand shifts.
【０００３】１００ｋＨｚ以上のスイッチング周波数で
動作する電源は、このような種類のデバイスの１つであ
る。コンデンサがこれらの周波数において低いインピー
ダンスおよび等価直列抵抗（ＥＳＲ）、および低い等価
直列インダクタンス（ＥＳＬ：equivalent series indu
ctance）を呈することが重要である。このような電源に
用いられるコンデンサは、大きな低周波電荷蓄積量を有
し、電源が入力電力において一時的な変動を生じても、
出力を混乱させないことを可能にしなければならない。A power supply operating at a switching frequency of 100 kHz or more is one such type of device. Capacitors have low impedance and equivalent series resistance (ESR) and low equivalent series inductance (ESL) at these frequencies.
ctance) is important. Capacitors used in such power supplies have a large amount of low-frequency charge storage, and even if the power supply experiences temporary fluctuations in input power,
It must be possible to not confuse the output.
【０００４】以前は、電子部品の製造者は、金属酸化物
およびセラミック・コンデンサの組み合わせを用い、こ
れらを並列に実装して種々の接続回路を介して接続する
ことにより、電荷を蓄積し、容認可能な高周波インピー
ダンス／ＥＳＲ性能を得ていた。しかしながら、このよ
うなチップのシステムを実装するために使用可能な空間
は、製造者が更に一層小型化し効率を高めたシステムを
設計するに連れて、増々減少する。また、製造者は、こ
のような回路を組み立てるための実装接続部毎のコスト
も負わなければならず、相互接続回路のばらつきは、得
られたＥＳＬがボード製造者間で相違することの原因と
なる。Previously, electronic component manufacturers used a combination of metal oxides and ceramic capacitors, which were mounted in parallel and connected through various connection circuits to accumulate and accept charge. A possible high-frequency impedance / ESR performance was obtained. However, the space available for mounting such a system of chips is increasingly decreasing as manufacturers design systems that are even smaller and more efficient. Also, the manufacturer must bear the cost of each mounting connection to assemble such a circuit, and the variation in the interconnect circuits is a cause of the differences in the resulting ESL between board manufacturers. Become.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】したがって、回路ボー
ド上の最少空間量で実装可能であり、高周波において低
インピーダンスおよび低ＥＳＲを有するコンデンサ素子
を有することができれば有利であろう。Accordingly, it would be advantageous to have a capacitor element that can be mounted with a minimum amount of space on a circuit board and has low impedance and low ESR at high frequencies.
【０００６】また、並列実装した金属酸化物コンデンサ
およびセラミック・コンデンサに対してＥＳＬのばらつ
きを減少させる手段を有することができれば効果的であ
ろう。It would be advantageous to have means for reducing ESL variations for metal oxide and ceramic capacitors mounted in parallel.
【０００７】本発明の目的は、高周波において低インピ
ーダンスおよび低ＥＳＲを有し、低周波における電荷蓄
積が良好なコンデンサ素子を小型の構造体で提供するこ
とである。An object of the present invention is to provide a capacitor element having a low impedance and a low ESR at a high frequency and a good charge storage at a low frequency with a small structure.
【０００８】本発明の別の目的は、並列実装した金属酸
化物コンデンサおよびセラミック・コンデンサに対し
て、ＥＳＬのばらつきを減少させる手段を提供すること
である。It is another object of the present invention to provide a means for reducing ESL variation for parallel mounted metal oxide and ceramic capacitors.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この記載から明白となる
本発明のこれらおよびその他の目的にしたがって、本発
明によるコンデンサは、共通端子を有する少なくとも１
つの金属酸化物容量素子と少なくとも１つのセラミック
容量素子とを共通ケース内に含む、多素子コンデンサ構
造体から成る。SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with these and other objects of the present invention, which will become apparent from this description, a capacitor according to the present invention comprises at least one capacitor having a common terminal.
It comprises a multi-element capacitor structure that includes one metal oxide capacitor and at least one ceramic capacitor in a common case.
【００１０】本発明によるコンデンサは、１ＭＨｚ以上
の周波数において、金属酸化物コンデンサ素子単体に比
較して改善された性能を与え、ボード接続部の数が少な
くて済む小型形状を与え、更に一定のＥＳＬ特性を有す
るコンデンサを形成するために、コンデンサ間接続距離
を最少にする。本発明の多素子コンデンサは、電源出力
電圧の変動を最少に抑えることにより、マイクロプロセ
ッサのような従属回路の論理エラー率を改善し、こうし
てシステム全体の安定性向上を図る。コンデンサ間隔の
減少および均一な相互コンデンサ接続構造により、シス
テムの過渡応答時間も改善され、電源ノイズが減少し、
使用する容量素子数を少なくしても、指定の温度および
電圧変動範囲において、所与の安定性を与えることがで
きる。均一に制御された工場という条件下における金属
酸化物容量素子およびセラミック容量素子の組み立てに
より、ボード組立の間のセラミック・コンデンサ素子に
対する損傷（例えば、熱衝撃亀裂および／または屈曲亀
裂）を減少させ、信頼性を向上させる。[0010] The capacitor according to the present invention provides improved performance over metal oxide capacitor elements alone at frequencies above 1 MHz, provides a compact configuration requiring fewer board connections, and provides a constant ESL. In order to form a capacitor having characteristics, the connection distance between the capacitors is minimized. The multi-element capacitor of the present invention minimizes fluctuations in the power supply output voltage, thereby improving the logic error rate of a dependent circuit such as a microprocessor, and thus improving the stability of the entire system. Reduced capacitor spacing and uniform interconnect structure also improve system transient response times, reduce power supply noise,
Even if a small number of capacitors are used, a given stability can be provided in a specified temperature and voltage fluctuation range. Assembling the metal oxide and ceramic capacitors under uniformly controlled factory conditions reduces damage (eg, thermal shock cracks and / or flex cracks) to the ceramic capacitor elements during board assembly; Improve reliability.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明による多素子コンデンサ
は、共通ケース内に、共通リードを有する少なくとも１
つの金属性容量素子と少なくとも１つのセラミック容量
素子とを備えることによって形成する。好適な構造体
は、１ないし５個の金属酸化物容量素子と、１ないし５
個のセラミック容量素子とを含む。特に好適な組み合わ
せでは、セラミック容量素子の両対向側に、複数のタン
タル・アノード容量素子を含む。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A multi-element capacitor according to the present invention has at least one capacitor having a common lead in a common case.
It is formed by providing one metallic capacitive element and at least one ceramic capacitive element. Preferred structures include one to five metal oxide capacitors and one to five metal oxide capacitors.
Pieces of ceramic capacitors. A particularly preferred combination includes a plurality of tantalum-anode capacitors on opposite sides of the ceramic capacitor.
【００１２】本発明において用いられる好適な金属性容
量素子は、有効直列容量が１００ｋＨｚまでの周波数に
おいて少なくとも１マイクロファラッドであり、個々の
素子が１００ｋＨｚにおいて１００ミリオーム未満のＥ
ＳＲ、および１２０Ｈｚにおいて約６％未満の損失係数
（ＤＦ：dissipation factor）を呈する種々の金属性容
量素子から選択する。これらの素子の等価直列容量は、
誘電体材料と電極間の内部接続の抵抗が高いために、約
１ＭＨｚ以上の周波数において、有用なレベル未満の点
まで低下する。好適な金属酸化物容量素子は、商業的に
入手可能なタンタルおよびアルミニウム金属で作られた
容量素子を含む。パイパ(Piper)の米国特許第３，６８
６，５３５号を参照されたい。この開示内容は、この言
及により本願にも含まれるものとする。Preferred metallic capacitive elements for use in the present invention have an effective series capacitance of at least 1 microfarad at frequencies up to 100 kHz and the individual elements have an E less than 100 milliohm at 100 kHz.
Select from a variety of metallic capacitive elements that exhibit a SR and a loss factor (DF) of less than about 6% at 120 Hz. The equivalent series capacitance of these elements is
Due to the high resistance of the internal connection between the dielectric material and the electrode, at frequencies above about 1 MHz, it drops below a useful level. Suitable metal oxide capacitors include commercially available capacitors made of tantalum and aluminum metal. US Pat. No. 3,68, Piper
See 6,535. This disclosure is incorporated herein by this reference.
【００１３】本発明において有用なセラミック容量素子
は、約１００ＭＨｚまでの周波数において、少なくとも
約０．１マイクロファラッドの等価直列容量を有する。
個々の素子は、１ＭＨｚにおいて２０ミリオーム未満の
ＥＳＲおよび１ｋＨｚにおいて１０％未満の損失係数を
有する。これらの素子は、通常、約１００ＭＨｚまでの
周波数においてその容量を保持する。このようなコンデ
ンサ素子は、典型的に、少なくとも１つの正および負電
極を有するセラミック誘電体材料の１つ以上の層によっ
て作られる。本発明において有用なセラミック容量素子
は、様々な異なる構成を有する種々の配合物で作ること
ができる。サナダ(Sanada）の米国特許第５，５６１，
５８７号、サノ(Sano)の米国特許第５，６００，５３３
号、およびウイルソンら(Wilson et al.)の米国特許第
５，５９９，７５７号を全体的に参照されたい。これら
の開示内容は、この言及により本願にも含まれるものと
する。本発明に用いて好適なセラミック容量素子は、Ｘ
７Ｒ温度特性（ＥＩＡ規格）を有する誘電体で作られた
多層セラミック容量素子である。[0013] Ceramic capacitors useful in the present invention have an equivalent series capacitance of at least about 0.1 microfarad at frequencies up to about 100 MHz.
Individual devices have an ESR of less than 20 milliohms at 1 MHz and a loss factor of less than 10% at 1 kHz. These elements typically retain their capacitance at frequencies up to about 100 MHz. Such capacitor elements are typically made by one or more layers of a ceramic dielectric material having at least one positive and negative electrode. Ceramic capacitors useful in the present invention can be made of various formulations with a variety of different configurations. US Patent No. 5,561, Sanada
No. 587, U.S. Pat. No. 5,600,533 to Sano.
And Wilson et al., US Pat. No. 5,599,757. These disclosures are also incorporated herein by this reference. A ceramic capacitor suitable for use in the present invention is X
This is a multilayer ceramic capacitor made of a dielectric material having a 7R temperature characteristic (EIA standard).
【００１４】容量素子は、負端子に取り付ける前に、接
続してもしなくてもよい。例えば、素子は、導電体と電
気的に接続し、次いで端子に取り付け、相互接続部なし
に端子に直接接続してもよく、あるいは相互接続部自体
が端子を形成するように相互接続してもよい。これらの
接続部は、はんだあるいは銀、銅、またはニッケルを充
填したエポキシのような金属充填接着剤のような、導電
性材料で作ることが好ましい。The capacitor may or may not be connected before being attached to the negative terminal. For example, the element may be electrically connected to the conductor and then attached to the terminal and connected directly to the terminal without the interconnect, or may be interconnected such that the interconnect itself forms the terminal. Good. These connections are preferably made of a conductive material, such as solder or a metal-filled adhesive such as silver, copper, or nickel-filled epoxy.
【００１５】正電極の接続は、適切なリードフレームの
正端部への容量性放電溶接(capacitive discharge weld
ing)によって行うことができる。次に、その結果得られ
たデバイスを、典型的に、金属、成型エポキシ、または
その他の適合可能なプラスチック材料で作られた、適切
なケース内に密閉する。The connection of the positive electrode is made by capacitive discharge weld to the positive end of the appropriate leadframe.
ing). The resulting device is then sealed in a suitable case, typically made of metal, molded epoxy, or other compatible plastic material.
【００１６】本発明の多素子コンデンサは、共通ケース
および共通端子を用い、容量素子は、種々の可能な構成
に配置される。端子は、多数の方法で形成可能であり、
その中には、無電解メッキ、スパッタ・コーティング(s
putter coating)、および／または気化金属の凝結(cond
ensation)が含まれる。図１に可能な構成の１つを示
す。図１では、金属酸化物容量素子１，２を、セラミッ
ク容量素子３の両対向側に配置してある。導電性接着剤
４が、負端子リードフレーム５に導電性共通接続を与え
る。正リードワイヤ６は、正リードフレーム７に溶接す
るか、あるいはその他の方法で永久的に取り付けること
が好ましい。セラミック容量素子３は、導電性材料８、
またはネイルヘッド・リード(nailhead lead)（図示せ
ず）を介してというような、種々の方法によって、直接
的または間接的にリードフレーム７に取り付けることが
できる。次いで、金属、樹脂、または適合するプラスチ
ックで作られた適切な共通ハウジング（図示せず）内
に、構造体全体を封止することができる。The multi-element capacitor of the present invention uses a common case and a common terminal, and the capacitance elements are arranged in various possible configurations. The terminals can be formed in a number of ways,
Among them are electroless plating, sputter coating (s
putter coating) and / or condense of vaporized metal (cond
ensation). FIG. 1 shows one possible configuration. In FIG. 1, the metal oxide capacitors 1 and 2 are arranged on both sides of the ceramic capacitor 3. The conductive adhesive 4 provides a conductive common connection to the negative terminal lead frame 5. The positive lead wire 6 is preferably welded to the positive lead frame 7 or otherwise permanently attached. The ceramic capacitive element 3 includes a conductive material 8,
Alternatively, it can be attached to the leadframe 7 directly or indirectly by various methods, such as via a nailhead lead (not shown). The entire structure can then be sealed in a suitable common housing (not shown) made of metal, resin, or compatible plastic.
【００１７】本発明の多素子コンデンサによって得られ
る利点は多数ある。顕著な利点をあげると、多素子コン
デンサ構造体は、 ・容量素子間の電圧変動を最少に抑えることにより、従
属するマイクロプロセッサまたはその他の従属回路の、
過渡現象に起因する論理エラー率を最低に抑える。The advantages provided by the multi-element capacitor of the present invention are numerous. Among the notable advantages are multi-element capacitor structures that:-By minimizing voltage fluctuations between capacitive elements,
Minimize logic error rates due to transients.
【００１８】・セラミック容量素子の実装に伴う、セラ
ミック容量素子のコストの約４ないし５倍と推定され
る、追加のコストをなくすことにより、製品としての構
造体の全体的なコストを削減する。The overall cost of the structure as a product is reduced by eliminating additional costs, which are estimated to be about four to five times the cost of the ceramic capacitor associated with the mounting of the ceramic capacitor.
【００１９】・同一の物理ケース内に金属性コンデンサ
およびセラミック・コンデンサを物理的に集積し、ボー
ドの接続部間に必要な余分なケースの厚さのための空間
を不要とすることにより、体積効率を高める。Physically integrates metallic and ceramic capacitors in the same physical case, eliminating the need for extra case thickness between board connections, thus reducing volume Increase efficiency.
【００２０】・回路ボード上のコンデンサ相互接続部の
インダクタンスの不規則性および差をなくすことによ
り、最終システムの性能向上が得られる。および ・現場でのはんだ付けにおいて日常見受けられる熱応力
による、セラミック・コンデンサ損傷の危険性を低下さ
せる。Eliminating the irregularities and differences in inductance of the capacitor interconnects on the circuit board results in improved performance of the final system. And • Reduces the risk of ceramic capacitor damage due to thermal stresses commonly encountered in field soldering.
【００２１】本発明の多素子コンデンサは、コンピュー
タの電源、汎用スイッチ・モード電源、主電源から離れ
たボード・レベルにおける局部的な電荷蓄積および高周
波バイパスの用途を含む、種々の製品およびシステムに
おいて使用可能である。このような用途は、運動制御お
よび通信システムから、論理およびコンピュータ・シス
テムまでに及ぶ用途の範囲をカバーする。このような用
途に対する位置および接続は、この技術分野における既
存の技術レベルを有する電気技術者であれば、容易に決
定できる。例 図１に示すように、２つのタンタル容量素子とセラミッ
ク容量素子とを有し、中央に配置されたセラミック素子
の両側にタンタル素子を位置付けた、多素子コンデンサ
構造体を構成する。銀充填エポキシを用いて各エレメン
トを負端子に固着する。セラミック容量素子を含まな
い、２つのタンタル・コンデンサ素子の特性に対して、
種々の周波数において、構造体のＥＳＲおよびインピー
ダンスを検査する。その結果のグラフは、図２に示す通
りである。The multi-element capacitor of the present invention is used in a variety of products and systems, including computer power supplies, general-purpose switch mode power supplies, local charge storage at board level away from the main power supply, and high frequency bypass applications. It is possible. Such applications cover a range of applications ranging from motion control and communication systems to logic and computer systems. Locations and connections for such applications can be readily determined by those skilled in the art having existing skill levels in the art. EXAMPLE As shown in FIG. 1, a multi-element capacitor structure having two tantalum capacitance elements and a ceramic capacitance element and having tantalum elements positioned on both sides of a ceramic element arranged in the center is formed. Each element is secured to the negative terminal using silver-filled epoxy. For the characteristics of the two tantalum capacitors that do not include the ceramic capacitor,
At various frequencies, the structure is inspected for ESR and impedance. The resulting graph is as shown in FIG.
【００２２】このグラフを検査することにより、１ＭＨ
ｚを丁度超える周波数において、性能の大幅な向上が示
されており、最適な改善は、２ないし１０ＭＨｚの間で
得られることがわかる。回路の分析により、この改善は
少なくとも１００ＭＨｚまで存続することが示された。
具体的には、２つのタンタル・コンデンサ素子を有する
ケーシングにセラミック素子を追加することにより、セ
ラミック・コンデンサ素子のない２つのタンタル・コン
デンサ素子のインピーダンスに比較して、この組み合わ
せのインピーダンスが１０ＭＨｚにおいてほぼ１桁改善
され、同じ周波数においてＥＳＲが３ないし４倍改善し
た。By examining this graph, 1 MH
At frequencies just above z, a significant improvement in performance is shown, indicating that an optimal improvement is obtained between 2 and 10 MHz. Analysis of the circuit has shown that this improvement persists at least up to 100 MHz.
Specifically, by adding a ceramic element to a casing having two tantalum capacitor elements, the impedance of this combination is approximately 10 MHz at 10 MHz as compared to the impedance of two tantalum capacitor elements without the ceramic capacitor element. An order of magnitude improvement, with a 3-4x improvement in ESR at the same frequency.
【００２３】尚、ここに提示した例および図は、本発明
の理解を促すことを意図したものであり、特許請求の範
囲に対する限定として供することを意図する訳ではない
ことは理解されよう。It should be understood that the examples and figures presented herein are intended to facilitate an understanding of the present invention and are not intended to serve as limitations on the scope of the claims.
【図１】本発明による多素子コンデンサの構造を示す
図。FIG. 1 is a diagram showing a structure of a multi-element capacitor according to the present invention.
【図２】典型的な従来技術のタンタル・コンデンサ素子
の性能と比較した、本発明の多素子コンデンサのインピ
ーダンスおよびＥＳＲ性能の向上を示すグラフ。FIG. 2 is a graph illustrating the improvement in impedance and ESR performance of a multi-element capacitor of the present invention as compared to the performance of a typical prior art tantalum capacitor element.
１，２ 金属酸化物容量素子 ３ セラミック容量素子 ４ 導電性接着剤 ５ 負端子リードフレーム ６ 正リードワイヤ ７ 正リードフレーム ８ 導電性材料 1, 2 metal oxide capacitor 3 ceramic capacitor 4 conductive adhesive 5 negative terminal lead frame 6 positive lead wire 7 positive lead frame 8 conductive material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596013785 Ｐ．Ｏ． Ｂｏｘ 5928，Ｈｉｇｈｗａｙ 385，Ｓ．Ｅ．，Ｇｒｅｅｎｖｉｌｌｅ, Ｓｏｕｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ 29606, Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍ ｅｒｉｃａ (72)発明者 エリック・ケイ・リード アメリカ合衆国サウス・カロライナ州 29622，モールディン，ベセル・ドライブ 506 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (71) Applicant 596013785 O. Box 5928, Highway 385, S.M. E. FIG. , Greenville, South Carolina 29606, United States of America (72) Inventor Eric Kay Reed Bethel Drive 506, Mauldin, 29622 South Carolina, USA
Claims (11)
有する少なくとも１つの金属性容量素子と少なくとも１
つのセラミック容量素子とから成ることを特徴とする多
素子コンデンサ構造体。At least one metallic capacitive element having a common terminal and housed in a common case is provided.
A multi-element capacitor structure comprising: one ceramic capacitor element.
て、少なくとも１つのタンタル容量素子を備えることを
特徴とするコンデンサ構造体。2. The capacitor structure according to claim 1, further comprising at least one tantalum capacitance element.
て、前記セラミック容量素子の両対向側に配置された複
数のタンタル容量素子を備えることを特徴とするコンデ
ンサ構造体。3. The capacitor structure according to claim 1, further comprising: a plurality of tantalum capacitors arranged on both sides of said ceramic capacitor.
て、前記複数の容量素子の負極が、導体に電気的に接続
されていることを特徴とするコンデンサ構造体。4. The capacitor structure according to claim 1, wherein the negative electrodes of the plurality of capacitance elements are electrically connected to a conductor.
て、前記導体が、銀充填エポキシから成ることを特徴と
するコンデンサ構造体。5. The capacitor structure according to claim 4, wherein said conductor is made of silver-filled epoxy.
て、前記導体がはんだから成ることを特徴とするコンデ
ンサ構造体。6. The capacitor structure according to claim 4, wherein said conductor is made of solder.
て、３ＭＨＺにおいて、前記少なくとも１つの金属性容
量素子単体の等価直列抵抗よりも小さい等価直列抵抗を
呈することを特徴とするコンデンサ構造体。7. The capacitor structure according to claim 1, wherein at 3 MHZ, the capacitor structure exhibits an equivalent series resistance smaller than an equivalent series resistance of the at least one metallic capacitive element alone.
て、３ＭＨＺにおいて、前記少なくとも１つの金属性容
量素子単体のインピーダンスよりも小さいインピーダン
スを呈することを特徴とするコンデンサ構造体。8. The capacitor structure according to claim 1, wherein the 3MHZ exhibits an impedance smaller than that of the at least one metallic capacitive element alone.
て、前記容量素子が互いに、および共通端子に接続され
ていることを特徴とするコンデンサ構造体。9. The capacitor structure according to claim 1, wherein said capacitance elements are connected to each other and to a common terminal.
いて、前記容量素子が共通端子に接続されるが、それ以
外には電気的に相互接続されないことを特徴とするコン
デンサ構造体。10. The capacitor structure according to claim 1, wherein the capacitance element is connected to a common terminal, but is not electrically connected to other terminals.
いて、共通端子が、前記容量素子を電気的に相互接続す
ることを特徴とするコンデンサ構造体。11. The capacitor structure according to claim 1, wherein a common terminal electrically connects said capacitance elements.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US923929 | 1997-09-05 | ||
| US08/923,929 US5973907A (en) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | Multiple element capacitor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11154631A true JPH11154631A (en) | 1999-06-08 |
Family
ID=25449483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10249326A Pending JPH11154631A (en) | 1997-09-05 | 1998-09-03 | Multielement capacitor |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5973907A (en) |
| EP (1) | EP0901137A3 (en) |
| JP (1) | JPH11154631A (en) |
| KR (1) | KR19990029533A (en) |
| CN (1) | CN1217590A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006067939A1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer capacitor and mounting structure of same |
| JP2006203258A (en) * | 2004-12-24 | 2006-08-03 | Murata Mfg Co Ltd | Laminated capacitor and packaging structure thereof |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733525B2 (en) * | 2001-03-23 | 2004-05-11 | Edwards Lifesciences Corporation | Rolled minimally-invasive heart valves and methods of use |
| US7054136B2 (en) | 2002-06-06 | 2006-05-30 | Avx Corporation | Controlled ESR low inductance multilayer ceramic capacitor |
| US7133275B2 (en) * | 2004-02-06 | 2006-11-07 | Avx Corporation | Integrated capacitor assembly |
| US7068490B2 (en) * | 2004-04-16 | 2006-06-27 | Kemet Electronics Corporation | Thermal dissipating capacitor and electrical component comprising same |
| US7277269B2 (en) * | 2004-11-29 | 2007-10-02 | Kemet Electronics Corporation | Refractory metal nickel electrodes for capacitors |
| US7054137B1 (en) | 2004-11-29 | 2006-05-30 | Kemet Electronic Corporation | Refractory metal nickel electrodes for capacitors |
| US7471500B1 (en) * | 2005-06-23 | 2008-12-30 | Altera Corporation | Multi-segment parallel wire capacitor |
| US7352563B2 (en) * | 2006-03-13 | 2008-04-01 | Avx Corporation | Capacitor assembly |
| US8761895B2 (en) * | 2008-03-20 | 2014-06-24 | Greatbatch Ltd. | RF activated AIMD telemetry transceiver |
| US9463329B2 (en) | 2008-03-20 | 2016-10-11 | Greatbatch Ltd. | Shielded three-terminal flat-through EMI/energy dissipating filter with co-fired hermetically sealed feedthrough |
| US11147977B2 (en) | 2008-03-20 | 2021-10-19 | Greatbatch Ltd. | MLCC filter on an aimd circuit board conductively connected to a ground pin attached to a hermetic feedthrough ferrule |
| US10080889B2 (en) | 2009-03-19 | 2018-09-25 | Greatbatch Ltd. | Low inductance and low resistance hermetically sealed filtered feedthrough for an AIMD |
| WO2009117599A2 (en) | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Greatbatch Ltd. | Shielded three-terminal flat-through emi/energy dissipating filter |
| US8095224B2 (en) | 2009-03-19 | 2012-01-10 | Greatbatch Ltd. | EMI shielded conduit assembly for an active implantable medical device |
| TWI385684B (en) * | 2009-12-30 | 2013-02-11 | Ind Tech Res Inst | Decoupling device |
| US10596369B2 (en) | 2011-03-01 | 2020-03-24 | Greatbatch Ltd. | Low equivalent series resistance RF filter for an active implantable medical device |
| US11198014B2 (en) | 2011-03-01 | 2021-12-14 | Greatbatch Ltd. | Hermetically sealed filtered feedthrough assembly having a capacitor with an oxide resistant electrical connection to an active implantable medical device housing |
| US10350421B2 (en) | 2013-06-30 | 2019-07-16 | Greatbatch Ltd. | Metallurgically bonded gold pocket pad for grounding an EMI filter to a hermetic terminal for an active implantable medical device |
| US10272252B2 (en) | 2016-11-08 | 2019-04-30 | Greatbatch Ltd. | Hermetic terminal for an AIMD having a composite brazed conductive lead |
| US9427596B2 (en) | 2013-01-16 | 2016-08-30 | Greatbatch Ltd. | Low impedance oxide resistant grounded capacitor for an AIMD |
| US9931514B2 (en) | 2013-06-30 | 2018-04-03 | Greatbatch Ltd. | Low impedance oxide resistant grounded capacitor for an AIMD |
| US20130046354A1 (en) | 2011-08-19 | 2013-02-21 | Greatbatch Ltd. | Implantable cardioverter defibrillator designed for use in a magnetic resonance imaging environment |
| US9504843B2 (en) | 2011-08-19 | 2016-11-29 | Greatbach Ltd. | Implantable cardioverter defibrillator designed for use in a magnetic resonance imaging environment |
| US9093974B2 (en) | 2012-09-05 | 2015-07-28 | Avx Corporation | Electromagnetic interference filter for implanted electronics |
| USRE46699E1 (en) | 2013-01-16 | 2018-02-06 | Greatbatch Ltd. | Low impedance oxide resistant grounded capacitor for an AIMD |
| CN105023771A (en) * | 2015-08-12 | 2015-11-04 | 吴江佳亿电子科技有限公司 | Anti-interference capacitor of digital circuit |
| SG11201805724QA (en) | 2016-03-07 | 2018-09-27 | Avx Corp | Multi-layer electronic device |
| US10249415B2 (en) | 2017-01-06 | 2019-04-02 | Greatbatch Ltd. | Process for manufacturing a leadless feedthrough for an active implantable medical device |
| US10912945B2 (en) | 2018-03-22 | 2021-02-09 | Greatbatch Ltd. | Hermetic terminal for an active implantable medical device having a feedthrough capacitor partially overhanging a ferrule for high effective capacitance area |
| US10905888B2 (en) | 2018-03-22 | 2021-02-02 | Greatbatch Ltd. | Electrical connection for an AIMD EMI filter utilizing an anisotropic conductive layer |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3686535A (en) * | 1971-07-02 | 1972-08-22 | Union Carbide Corp | Electrolytic capacitor with separate interconnected anode bodies |
| JPH0191411A (en) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Hitachi Condenser Co Ltd | Composite capacitor |
| JPH01109711A (en) * | 1987-10-23 | 1989-04-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Composite chip-type solid electrolytic capacitor |
| JPH02130905A (en) * | 1988-11-11 | 1990-05-18 | Seiko Epson Corp | Parallel chip element structure |
| US5010443A (en) * | 1990-01-11 | 1991-04-23 | Mra Laboratories, Inc. | Capacitor with fine grained BaTiO3 body and method for making |
| US5198968A (en) * | 1992-07-23 | 1993-03-30 | Avx Corporation | Compact surface mount solid state capacitor and method of making same |
| JPH07161223A (en) * | 1993-12-10 | 1995-06-23 | Murata Mfg Co Ltd | Conductive paste and multilayer ceramic capacitor |
| US5600533A (en) * | 1994-06-23 | 1997-02-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer ceramic capacitor having an anti-reducing agent |
| US5599757A (en) * | 1995-10-26 | 1997-02-04 | Ferro Corporation | NPO dielectric ceramic compositions and capacitors made therefrom |
| JP3024537B2 (en) * | 1995-12-20 | 2000-03-21 | 株式会社村田製作所 | Multilayer ceramic capacitors |
-
1997
- 1997-09-05 US US08/923,929 patent/US5973907A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-09-02 EP EP98307032A patent/EP0901137A3/en not_active Withdrawn
- 1998-09-03 JP JP10249326A patent/JPH11154631A/en active Pending
- 1998-09-04 KR KR1019980036447A patent/KR19990029533A/en not_active Application Discontinuation
- 1998-09-04 CN CN98118583A patent/CN1217590A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006067939A1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Multilayer capacitor and mounting structure of same |
| JP2006203258A (en) * | 2004-12-24 | 2006-08-03 | Murata Mfg Co Ltd | Laminated capacitor and packaging structure thereof |
| US7310217B2 (en) | 2004-12-24 | 2007-12-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Monolithic capacitor and mounting structure thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1217590A (en) | 1999-05-26 |
| KR19990029533A (en) | 1999-04-26 |
| EP0901137A3 (en) | 2000-04-05 |
| EP0901137A2 (en) | 1999-03-10 |
| US5973907A (en) | 1999-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11154631A (en) | Multielement capacitor | |
| US6504705B2 (en) | Electrolytic capacitor, circuit board containing electrolytic capacitor, and method for producing the same | |
| JP4640988B2 (en) | Solid electrolytic capacitor | |
| US6040229A (en) | Method for manufacturing a solid electrolytic capacitor array | |
| US20090103243A1 (en) | Multiterminal solid electrolytic capacitor | |
| US7787234B2 (en) | Digital signal processor | |
| US6611421B2 (en) | Non-polarized tantalum capacitor and capacitor array | |
| US6751087B2 (en) | Layered polymer on aluminum stacked capacitor | |
| JPH04299816A (en) | Solid electrolytic capacitor with open mechanism | |
| JPH09326334A (en) | Tantalum/ceramic composite capacitor | |
| WO2005062318A1 (en) | Electronic component | |
| CN214956831U (en) | Feed-through filter without encapsulation | |
| CN210039941U (en) | Series-parallel chip capacitor | |
| JP5946534B2 (en) | Laminated gas filled surge arrester | |
| US6081418A (en) | Chip type solid electrolytic capacitor | |
| US20050280134A1 (en) | Multi-frequency noise suppression capacitor set | |
| KR101813364B1 (en) | Composite electronic component and board having the same | |
| KR102189802B1 (en) | Composite electronic component and board having the same | |
| CN218299626U (en) | Axial type ceramic electronic component | |
| CN214591144U (en) | High-voltage energy storage filtering assembly | |
| JP4460855B2 (en) | filter | |
| JPH0778730A (en) | Low-impedance four-terminal solid electrolytic capacitor | |
| JP2910685B2 (en) | Dielectric resonator and electronic device using the same | |
| JPS63148610A (en) | Capacitor of four-terminal construction | |
| Clelland et al. | Requirement for robust capacitors in high density power converters |